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17．高鐵酸鉀(K2FeO4)是一種集氧化.吸附.絮凝于一體的新型多功能水處理劑.其生產工藝如下: 【查看更多】

高鐵酸鉀（K₂FeO₄）是一種集氧化、吸附、絮凝于一體的新型多功能水處理劑．工業上常采用NaClO氧化法生產，其生產工藝如下：

主要反應為：3NaClO+2Fe（NO₃）₃+10NaOH=2Na₂FeO₄↓+3NaCl+6NaNO₃+5H₂O Na₂FeO₄+2KOH=K₂FeO₄+2NaOH．
（1）寫出反應①的離子方程式：

Cl₂+2OH^-=Cl^-+ClO^-+H₂O

．
（2）從“混合物II”中分離出K₂FeO₄后，會有副產品

NaNO₃、NaCl、NaOH

（寫化學式），它們都是重要的化工產品，具體說出其中一種物質的用途

NaNO₃作炸藥，NaCl用作調味品或氯堿工業原料等

．
（3）反應的溫度、原料的濃度和配比對高鐵酸鉀的產率都有影響．圖Ⅰ為不同的溫度下，Fe（NO₃）₃不同質量濃度對K₂FeO₄生成率的影響；圖Ⅱ為一定溫度下，Fe（NO₃）₃質量濃度最佳時，NaClO濃度對K₂FeO₄生成率的影響．

根據圖分析：工業生產中最佳溫度為

26

℃，此時Fe（NO₃）₃與NaClO兩種溶液最佳質量濃度之比為

1.2

．
（4）K₂FeO₄ 在水溶液中易水解：4FeO₄^2-+10H₂O

4Fe（OH）₃+8OH^-+3O₂↑．在提純K₂FeO₄時采用重結晶、洗滌、低溫烘干的方法，則洗滌劑最好選用

B

溶液（填序號）．
A．H₂O B．CH₃COONa、異丙醇 C．NH₄Cl、異丙醇 D．Fe（NO₃）₃、異丙醇
（5）將適量K₂FeO₄溶解于pH=4.74的溶液中，配制成c（FeO₄^2-）=1.0mmol?L^-1的試樣，將試樣分別置于20℃、30℃、40℃和60℃的恒溫水浴中，測定c（FeO₄^2-）的變化，結果見圖Ⅲ．該實驗的目的是

探究溫度對FeO₄^2-濃度的影響（或其他合理答案）

．

（6）FeO₄^2-在水溶液中的存在形態如圖Ⅳ所示．下列說法正確的是

C

（填字母）．
A．不論溶液酸堿性如何變化，鐵元素都有4種存在形態
B．向pH=10的這種溶液中加硫酸至pH=2，HFeO₄^-的分布分數逐漸增大
C．向pH=6的這種溶液中加KOH溶液，發生反應的離子方程式為：HFeO₄^-+OH^-=FeO₄^2-+H₂O．

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高鐵酸鉀（K₂FeO₄）是一種集氧化、吸附、絮凝于一體的新型多功能水處理劑．其生產流程如下：

（1）KOH 與Cl₂反應放熱，隨著反應的進行，溫度會逐漸升高，就會有KClO₃生成．所以，反應①應保持在

較低溫度

下進行．若測得溶液I中KClO和KClO₃的物質的量濃度之比為1：3，寫出①反應的離子方程式

20OH^-+10Cl₂

△

.

3ClO₃^-+ClO^-+16Cl^-+10H₂O

20OH^-+10Cl₂

△

.

3ClO₃^-+ClO^-+16Cl^-+10H₂O

．
（2）在溶液I中加入KOH固體的目的是

bc

（填編號）．
a．KOH固體溶解時會放出較多的熱量，有利于提高反應速率
b．與溶液I中過量的Cl₂繼續反應，生成更多的KClO
c．為下一步反應提供堿性的環境
d．使KClO₃轉化為 KClO
（3）從溶液II中分離出K₂FeO₄后，還得到副產品KNO₃、KCl，寫出③中反應的離子方程式為

2Fe³⁺+3ClO^-+10OH^-=2FeO₄^2-+3Cl^-+5H₂O

．
（4）如何判斷K₂FeO₄晶體已經洗滌干凈

用試管取少量最后一次的洗滌液，加入硝酸銀溶液，無白色沉淀則已被洗凈

．
（5）高鐵酸鉀（K₂FeO₄）與水反應時，生成紅褐色膠體的同時釋放出一種具有氧化性的氣體單質，該氣態單質的化學式

O₂

，請寫出反應的離子方程式：

4FeO₄^2-+10H₂O═4Fe（OH）₃（膠體）+3O₂↑+8OH^-

．

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高鐵酸鉀（K₂FeO₄）是一種集氧化、吸附、絮凝于一體的新型多功能水處理劑．工業上常采用NaClO氧化法生產，其生產工藝如下：

主要反應為：3NaClO+2Fe（NO₃）₃+10NaOH=2Na₂FeO₄↓+3NaCl+6NaNO₃+5H₂O Na₂FeO₄+2KOH=K₂FeO₄+2NaOH．
（1）寫出反應①的離子方程式：．
（2）從“混合物II”中分離出K₂FeO₄后，會有副產品（寫化學式），它們都是重要的化工產品，具體說出其中一種物質的用途．
（3）反應的溫度、原料的濃度和配比對高鐵酸鉀的產率都有影響．圖Ⅰ為不同的溫度下，Fe（NO₃）₃不同質量濃度對K₂FeO₄生成率的影響；圖Ⅱ為一定溫度下，Fe（NO₃）₃質量濃度最佳時，NaClO濃度對K₂FeO₄生成率的影響．

根據圖分析：工業生產中最佳溫度為 ℃，此時Fe（NO₃）₃與NaClO兩種溶液最佳質量濃度之比為．
（4）K₂FeO₄ 在水溶液中易水4FeO₄^2-+10H₂O

4Fe（OH）₃+8OH^-+3O₂↑．在提純K₂FeO₄時采用重結晶、洗滌、低溫烘干的方法，則洗滌劑最好選用溶液（填序號）．
A．H₂O B．CH₃COONa、異丙醇 C．NH₄Cl、異丙醇 D．Fe（NO₃）₃、異丙醇
（5）將適量K₂FeO₄溶解于pH=4.74的溶液中，配制成c（FeO₄^2-）=1.0mmol?L^-1的試樣，將試樣分別置于20℃、30℃、40℃和60℃的恒溫水浴中，測定c（FeO₄^2-）的變化，結果見圖Ⅲ．該實驗的目的是．

（6）FeO₄^2-在水溶液中的存在形態如圖Ⅳ所示．下列說法正確的是（填字母）．
A．不論溶液酸堿性如何變化，鐵元素都有4種存在形態
B．向pH=10的這種溶液中加硫酸至pH=2，HFeO₄^-的分布分數逐漸增大
C．向pH=6的這種溶液中加KOH溶液，發生反應的離子方程式為：HFeO₄^-+OH^-=FeO₄^2-+H₂O．

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高鐵酸鉀（K₂FeO₄）是一種集氧化、吸附、絮凝于一體的新型多功能水處理劑。其生產工藝如下：

（1）反應①應在溫度較低的情況下進行。因在溫度較高時KOH 與Cl₂ 反應生成的是KClO₃。寫出在溫度較高時KOH 與Cl₂反應的化學方程式

，當反應中轉移5 mol電子時，消耗的氯氣是 mol。

（2）在反應液I中加入KOH固體的目的是（填編號）。

A．與反應液I中過量的Cl₂繼續反應，生成更多的KClO

B．KOH固體溶解時會放出較多的熱量，有利于提高反應速率

C．為下一步反應提供堿性的環境

D．使KClO₃轉化為 KClO

（3）從溶液II中分離出K₂FeO₄后，還會有副產品KNO₃ 、KCl，則反應③中發生的離子反應方程式為。

（4）如何判斷K₂FeO₄晶體已經洗滌干凈。

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高鐵酸鉀（K₂FeO₄）是一種集氧化、吸附、絮凝于一體的新型多功能水處理劑。其生產工藝如下：

（1）反應①應在溫度較低的情況下進行。因在溫度較高時KOH 與Cl₂ 反應生成的是KClO₃。寫出在溫度較高時KOH與Cl₂反應的化學方程式

，當反應中轉移5 mol電子時，消耗的氯氣是 mol。

（2）在反應液I中加入KOH固體的目的是（填編號）。

A．與反應液I中過量的Cl₂繼續反應，生成更多的KClO

B．KOH固體溶解時會放出較多的熱量，有利于提高反應速率

C．為下一步反應提供堿性的環境

D．使KClO₃轉化為 KClO

（3）從溶液II中分離出K₂FeO₄后，還會有副產品KNO₃、KCl，則反應③中發生的離子反應方程式為。

（4）如何判斷K₂FeO₄晶體已經洗滌干凈。

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一、單項選擇題

1．D 2．C 3．B 4．C 5．D 6．C 7．A 8．B

二、不定項選擇題

9．D 10．BC 11．D 12．AC 13．CD 14．A

三、非選擇題（本題包括6小題，共60分）

15．（12分）

（1）500mL容量瓶 (1分)、玻璃棒(1分) 淀粉溶液 (1分)

（2）堿式(2分) 滴入最后一滴硫代硫酸鈉溶液，溶液藍色褪去，且半分鐘內不恢復。(2分)（3）為保證I^－全部轉化為I₂，所加氧化劑應稍過量。如果選用新制氯水或KMnO₄作氧化劑，則過量的這些氧化劑在滴定時會氧化硫代硫酸鈉而導致測定結果偏大。(2分)

（4）0.06410% (3分)

16．(8分)

（1） (1分) CO(NH₂)₂ (1分)

（2） N₂＋Al₂O₃＋3C 3CO＋2AlN (2分)

（3） AlN＋OH^－＋H₂O ＝AlO＋NH₃↑ (2分)

（4） ④⑦ (2分)

17．（8分）

（1）溫度較低（2分）

（2）AC（2分）

（3）2Fe³⁺+ 3ClO^－+ 10 OH^－＝ 2FeO₄^－+ 3Cl^－+ 5H₂O （2分）

（4）B、D（2分）

18．（10分）

（1）CH₄（g）＋2NO₂（g）＝ N₂（g）＋CO₂（g）＋2H₂O（g）

△H＝一867 kJ?mol^一¹ (2分)

（2） Na₂S＋2H₂OS↓＋H₂↑＋2NaOH (2分) 或S²^－＋2H₂OS↓＋H₂↑＋2OH^－

（3）K_sp(HgS)<K_sp(FeS) （2分）因發生Hg²⁺+FeS=HgS+Fe²⁺，產生的Fe²⁺可被氧化為Fe³⁺，Fe³⁺水解形成Fe(OH)₃膠體，吸附懸浮雜質而凈化水（2分）

（4）尿素法成本低，節約能源。（2分）

19．（12分）

（1）（2分）

（2） 3種（2分）

（3） 6 （2分）

（4）A：（2分） ② 過氧化物、HBr（1分）

B：（2分） ④ 濃硫酸（1分）

20．（10分）

（1）不能 (1分) BaCO₃會與胃酸反應產生Ba²⁺使人中毒 (2分) 或說由于存在溶解平衡：BaCO₃(s) Ba²⁺(aq)+CO₃^2-(aq)，服下BaCO₃后，胃酸可與CO₃^2-反應生成CO₂和水，CO₃^2-濃度降低，BaCO₃的沉淀溶解平衡向右移動，Ba²⁺濃度增大引起人體中毒。